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一种基于Lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法技术

技术编号:46313972 阅读:13 留言:0更新日期:2025-09-05 18:47
本发明专利技术提供一种基于Lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法,根据获得的对象血液中的血糖浓度变化G、胰岛素浓度变化I以及胰岛素降糖作用变化X来确定该人工胰腺的实时输注速率#imgabs0#,其中,c3为胰岛素降糖作用的速率系数;c5为胰岛素分布体积的倒数;f(t)为该人工胰腺的系统状态变量的非线性函数,与获得的血糖浓度以及胰岛素浓度相关;e1为胰岛素降糖作用函数X与胰岛素降糖作用的设定控制率Xd之间的偏差;e2为胰岛素降糖作用函数X的导数与其降糖作用的设定控制率Xd的导数之间的偏差;本发明专利技术针对闭环血糖控制系统,具有快速且平稳降糖能力的同时,可以估算血糖稳态误差,且具有较好的鲁棒性,能扩大参数选取范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人工胰腺控制,尤其涉及一种基于lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法。


技术介绍

1、糖尿病是世界上最常见的慢性疾病之一,特征为持续性高血糖或血糖波动,是一种由于胰岛素分泌绝对或相对不足而引起的代谢性疾病。在2019年,约有420万人因糖尿病及其并发症死亡,占所有死亡人数的11.3%。根据国际糖尿病联合会在2022年发布的最新数据,全球约有5.37亿成年人患有糖尿病,预计到2045年这一数字将增加到7.83亿。糖尿病主要分为1型糖尿病和2型糖尿病。1型糖尿病患者由于胰腺β细胞受损,无法自行分泌胰岛素。换着必须终生依赖外源性胰岛素来保持血糖在正常范围内。

2、以往最常用的外源性胰岛素输注方法是手动使用胰岛素注射笔或胰岛素泵进行每日多次的注射。随着近十年来科技的发展,尤其是便携式连续血糖监测装置(cgm,continuous glucose monitoring systems)产品化的实现,打破了闭环式胰岛素输注系统的最后一道技术壁垒,使得自动对患者血糖进行检测并干预成为可能。闭环式胰岛素输注系统也称人工胰腺,或仿生胰腺,相比传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于Lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法,其特征在于,根据获得的对象血液中的血糖浓度变化G、胰岛素浓度变化I以及胰岛素降糖作用变化X确定该人工胰腺的输注速率u:

2.如权利要求1所述的一种基于Lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法,其特征在于,所述胰岛素降糖作用的设定控制率Xd由下式确定:

3.如权利要求2所述的一种基于Lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法,其特征在于,该人工胰腺的系统状态变量的非线性函数f(t)由下式确定:

4.如权利要求3所述的一种基于Lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法,其特征在于,按下式估算该控制方...

【技术特征摘要】

1.一种基于lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法,其特征在于,根据获得的对象血液中的血糖浓度变化g、胰岛素浓度变化i以及胰岛素降糖作用变化x确定该人工胰腺的输注速率u:

2.如权利要求1所述的一种基于lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法,其特征在于,所述胰岛素降糖作用的设定控制率xd由下式确定:

3.如权利要求2所述的一种基于lyapunov理论的人工胰腺齐次控制方法,其特征在于,该人工胰腺的系统状态变量的非线性函数f(t)由下式确定:

4.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员:高泉姜博严刘丞洋苏秋涵邢月仙王龙
申请(专利权)人:常州工学院
类型:发明
国别省市:

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